Surveillance des transformateurs de puissance rendue étanche – Pression totale de gaz

Les objectifs de rendement sans cesse revus à la hausse sont le lot de toutes les industries et de leurs actifs. Les transformateurs de puissance n'échappent pas à la règle. Optimiser et prolonger leur durée de vie revient à relever ce défi.

La  durée d'utilisation d'un transformateur de puissance dépend de l'état du papier isolant dans ses enroulements. L'oxygène et l'humidité dégradent ce papier, qui vieillit. Ainsi, on comprend mieux pourquoi il est crucial de garder un transformateur au sec et à l'abri de l'oxygène.
 

Regarder l'oxygène ne donne que des résultats mitigés

Les nouveaux transformateurs de puissance sont généralement scellés pour empêcher l'oxygène et l'humidité atmosphérique d'entrer. Beaucoup d'anciens transformateurs sont également équipés de systèmes d'étanchéité. Pour le gestionnaire des actifs, il faut s'assurer que les réservoirs restent étanches.

Mesurer la concentration en oxygène dans l'huile n'est qu'un moyen pour confirmer la pénétration de l'oxygène. Ceci étant dit, mesurer directement l'O2 n'indiquera pas si de l'oxygène pénètre, car il est également consommé dans une réaction. De plus, vous aurez besoin d'un spécialiste de la DGA (analyse des gaz dissous) pour examiner et « traduire » les résultats mesurés, car l'interprétation de la concentration en oxygène dans l'huile d'un transformateur n'est pas normalisée.

La situation n'est pas forcément aussi complexe que celle décrite ci-dessus, car vous n'avez pas vraiment besoin de savoir quelle quantité d'oxygène est présente dans l'huile. Vous cherchez uniquement à savoir si la partie active du transformateur est exposée à l'air présent dans l'huile : la seule source d'oxygène. Autrement dit, une situation où l'étanchéité du réservoir est rompue. 
 

Trouver une meilleure solution : la science robuste de Vaisala

Après analyse de ces défis, nous avons pensé qu'il devait y avoir un moyen plus facile et plus simple de détecter la pénétration de l'oxygène. Un élément qui n'ait rien à voir avec l'interprétation des quantités des sept gaz défaut clés dans la DGA. Un élément qui soit explicite et intuitif, directement utilisable par les systèmes d'évaluation automatique de l'état.

C'est cette idée qui est à l'origine de l'introduction de la méthode de pression totale de gaz (PTG), qui consiste à  détecter la pression totale de tous les gaz dissous dans l'huile. En cas de fuite d'air dans le réservoir, la valeur PTG commence à augmenter à mesure que l'azote et l'oxygène deviennent les gaz dominants.

Les transformateurs scellés avec de l'huile initialement dégazée peuvent conserver une pression de gaz totale faible pendant des décennies. La valeur de la pression reste bien inférieure à la pression atmosphérique. Si la valeur de la pression commence à augmenter, cela signifie clairement que de l'air entre, qu'il y a un problème d'étanchéité, soit au niveau des matériaux, soit au niveau de la fabrication si l'augmentation apparaît après une interruption de service. 
 

Simple. Intuitive. Innovante.

La PTG est un paramètre très simple et intuitif. Sa tendance vous indique immédiatement s'il y a une fuite d'air, pas besoin de spécialiste ni d'interprétation. Évidemment, vous avez également la possibilité de vous connecter directement à un système de surveillance automatique pour définir le niveau d'alerte du transformateur en question sur une pression un peu plus élevée que la pression typique.

Notez également que l'entrée d'air en elle-même n'exige aucune action immédiate, contrairement à un gaz défaut. Si la PTG indique un problème d'étanchéité, il peut être résolu lors de la prochaine interruption de service pour éviter que le papier isolant ne se dégrade davantage.

En résumé, la PTG consiste à vérifier que l'oxygène reste bien à l'extérieur afin d' optimiser la durée de vie du transformateur.